Information on composite technology

PREG - LIGHTWEIGHTSANDWICH COMPOSITES

>> Herstellung von extrem belastbaren Leichtbau-Composites mit Polyurethan-Matrix

>> Production of extremely load-bearing lightweight composites with polyurethane matrix

www.hennecke.com

PUR-CSM PREG

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Composites oder Verbundwerkstoffe beschreiben allgemein einenWerkstoff, der aus mindestens zwei einzelnen Komponenten besteht. Composites aus mehreren unterschiedlichen Schichten werden Laminate genannt. Ein oft genutzter Spezialfall des Laminats ist derdreischichtige Sandwichaufbau. Dabei bestehen die beiden Deck-schichten aus einem Faserverbundwerkstoff, welche durch den Kernauf Abstand gehalten werden.

Diese Sandwichkonstruktionen werden meist im automobilen Leichtbau eingesetzt, wo ebene und schalenförmige Platten Biegebeanspruchungen widerstehen müssen. Sandwichkonstruk-tionen weisen so beispielsweise hohe Bauteilstärken sowie eine hoheFestigkeit bei gleichzeitig geringem Gewicht auf. Im Automobilsektorist durch die hohe Stückzahlanforderung eine geringe Fertigungs-taktzeit Voraussetzung. Deshalb wird zur Fixierung der meist verwendeten Glasfaservliese Polyurethan (PUR) verwendet, welchesaufgrund der steuerbaren Schäumeigenschaften den Leichtbau begünstigt. Zusätzlich erfüllt es durch die schnelle Reaktion die geforderten kurzen Taktzeiten. Das „Know-how“ in der Herstellungliegt hierbei im PUR-Auftrag.

PREG – Lightweight Sandwich Composites

In general, composites or composite materials describe a materialthat consists of at least two components. Composites made of several different layers are referred to as laminates. A frequently usedspecial type of laminate is the three-layer sandwich construction. For this type, the two facings are composed of a fibre composite material and a core of honeycomb paper.

This sandwich type is mainly used in automotive lightweight construction where even and shell-shaped plates have to withstandbending stresses. Sandwich constructions are, for example, characterised by high component strength and stability combined withlight weight. In the automotive industry, a short production cycle timeis required to meet the demand for large quantities. For this reason,resin polyurethane (PU) is used to fix the most commonly used glassfibre mats because its controllable foaming properties facilitate lightweight construction. Thanks to its fast reaction, it also meets theshort cycle times required. The "know-how" in the production process is focused on PU application.

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Für einen effizienten Auftragsprozess ist die PUR-CSM-Technologie(Composite Spray Moulding) unerlässlich. Die Vorteile entstehen vorallem in der sehr gleichmäßigen und reproduzierbaren Verteilung des Polyurethans, was u. a. im Hinblick auf den Verzug sowie den geringen Materialeinsatz und somit auch das Bauteilgewicht von großer Bedeutung ist. Unabhängig von der Art der Verstärkung werdendie Faserhalbzeuge hier zunächst mittels der CSM-Sprühtechnik ein- oder meist beidseitig mit einem thermisch aktivierten PUR-System benetzt. Durch die thermische Aktivierung in einem beheiztenPresswerkzeug ist die Aushärtung binnen 45 bis 90 Sekunden abgeschlossen. Durch den vollständigen Verzicht auf jede Art von Lösemitteln senkt der Einsatz der PUR-CSM-Sprühtechnik darüberhinaus nicht nur spürbar die Produktionskosten, sondern vereinfachtauch den Einsatz von Abluftsystemen bei der Produktion erheblich.Weiterhin können Anwender auf einen zeit- und energieintensivenTemperierprozess verzichten.

For an efficient coating process, PUR-CSM technology (CompositeSpray Moulding) is indispensable. The advantages consist above all in the very uniform and reproducible distribution of the polyurethane,which, among other things, has a significant effect on the warpage behaviour and reduces the required amount of material and the weightof the component. Regardless of the employed reinforcement, the fibre semi-products are first wetted with a thermally activated PU system on one or both sides using the CSM spraying technology. The thermal activation in a heated mould permits rapid curing within 45 to 90 seconds. The composite is pressed into shape to formthe final product. By completely eliminating the need for any type of solvent, PUR-CSM spray technology not only substantially reducesproduction costs, but also considerably facilitates the use of exhaustsystems during production. Furthermore, time and energy-intensivetemperature control processes are avoided.

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Das MaschinensystemPräzise und zuverlässige Hochdruck-dosierung für Sprühanwendungen

PUR-CSM PREG-Fertigungszellen sind standardmäßig mit einer TOPLINE HK-Hochdruck-Dosiermaschine in spezieller Ausführung für Sprühanwendungen in Sandwich-Honeycomb-Technologie aus-gestattet. Das Maschinenkonzept umfasst eine durchdachte An-ordnung der einzelnen Aggregate und qualitativ erstklassige Komponenten. Mit einer Austragsleistung von 30 g/s bis maximal 350 g/s eignet sich die Maschine bestens, um das Polyurethan-Gemisch für den Sprühauftrag präzise und zuverlässig zu dosieren.Die Dosiermaschine verfügt bereits ab Werk über eine umfangreicheSerienausstattung mit Komponenten-Temperierung und einer intuitiven Steuerung via Vollgrafik-Touchscreen, welcher die Be-dienung erheblich erleichtert. Zusätzlich kann die Maschine mit einemSchneidwerk zur Glasfaser-Verstärkung ausgerüstet werden.

The machine systemPrecise and reliable high pressure metering for spray applications

PUR-CSM PREG production cells are equipped as standard with a TOPLINE HK high-pressure metering machine in a special designfor spray applications in Sandwich Honeycomb Technology. The machine concept incorporates a well thought-out arrangement of the individual assemblies and first-class quality components. With an output of 30 g/s up to a maximum of 350 g/s, the machine is perfectly suitable for precisely and reliably metering the polyurethanemixture for spray application. The metering machine already comeswith comprehensive standard equipment from the factory, includingcomponent temperature control and an intuitive control interface via a fully graphic touchscreen, which makes operation significantlyeasier. In addition, the machine can be equipped with a chopping unitfor glass fibre reinforcement.

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Der MischkopfHomogener Sprühauftrag und hohe Prozess-Sicherheit

Im Rahmen von PUR-CSM PREG-Anwendungen ist das Dosiersy-stem je nach Applikation mit einem hochmodernen Sprühmischkopf vom Typ MN8-CSM oder MN10-CSM in Zwei-Komponenten-Ausführung ausgerüstet. Auf Wunsch ist auch eine Drei- oder Vier-Komponenten-Ausführung vom Typ MN10 erhältlich. CSM-Sprühmischköpfe zeichnen sich durch einen homogenen Sprühauftrag und hohe Prozess-Sicherheit aus. Beim Auftrag können zudem beliebige Sprühunterbrechungen vorgenommen werden, zum Beispiel beim gezielten PUR-Auftragfür speziell 3D-geformte Bereiche. Da die Sprühdüse nicht gerei-nigt werden muss, wird der Wartungsaufwand zusätzlich wirksamminimiert.

The mixheadHomogeneous spray application and high process reliability

Within the framework of PUR-CSM PREG applications, and dependingwhich application is being used, the metering system is equipped with a state-of-the-art spray mixhead of type MN8 CSM or MN10 CSM in a two-component design. A three- or four-component design of type MN10 is also available upon request. CSM spray mixheads arecharacterised by a homogeneous spray application and high processreliability. During application, as many spraying interruptions as desired are possible, e.g. for very targeted PUR application for special3D-formed areas. Because the spray nozzle does not need to becleaned, the maintenance requirements are additionally minimised.

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Das Produktportfolio im Bereich PUR-CSM PREG bietet Kunden eineoptimale Auswahl standardisierter Produktionskonzepte für die effiziente Herstellung von automobilen Ladeböden oder Schiebe-himmelsystemen, selbstverständlich angepasst an das jeweiligeProduktionsvolumen. Neben den vorkonfigurierten Fertigungs-zellen werden zusätzlich kundenspezifische Individuallösungen angeboten, die sich ideal an verschiedenste Rahmenbedingungenwie etwa räumliche Gegebenheiten anpassen lassen.

PUR-CSM PREG Fertigungszellen Effiziente Produktionskonzepte angepasst an Ihre Bedürfnisse

The product portfolio in the field of PUR-CSM PREG offers customersan optimised selection of standardised production concepts for theefficient manufacturing of automotive load floors or sliding roof systems, naturally adapted to the respective production volume. In addition to the preconfigured production cells, customer-specificindividual solutions are offered, which can be ideally adapted to a widerange of different surrounding conditions, e.g. space availability.

PUR-CSM PREGproduction cellsEfficient production concepts adapted to your requirements

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Die Fertigungszelle vom Typ EXTENDED nutzt sämtliche Möglichkei-ten der modularen Erweiterbarkeit für die Produktion "im großen Stil".

The EXTENDED production cell utilises all of the capabilities for modular expansion for production "on a grand scale".

Die Anlagenkonzepte im Überblick / The plant concepts at a glance

Das Anlagenkonzept der Fertigungszelle vom Typ ADVANCED bieteteine optimale Ausnutzung der Modell- und Variantenvielfalt Ihrer Produkte. Durch die Möglichkeit, Produkte individuell auf zwei Formenträgersysteme aufzuteilen, können somit sowohl in der Geometrie als auch in der Sprühapplikation völlig unterschiedlicheBauteile in unterschiedlichster Reihenfolge gefertigt werden. Ein automatisches Greifersystem händelt dabei die verschiedenen Preforms von Zyklus zu Zyklus. In der Bearbeitungsstation werdendaraufhin individuelle Sprühprogramme gestartet.

The system concept for the ADVANCED production cell offers the optimal utilisation of the various models and versions in your productrange. Thanks to the option of separating products individually on two mould carrier systems, completely different parts can be manufactured in any sequence, both in terms of geometry and sprayapplication. An automatic gripper system handles the various preforms from cycle to cycle. In the processing station, individualspraying programs are then started.

PUR-CSM PREG ”BASIC”

PUR-CSM PREG ”ADVANCED”

PUR-CSM PREG ”EXTENDED”

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Die Fertigungszelle vom Typ BASIC bietet die einfachste Methode,einen automobilen Ladeboden in den geforderten Qualitätsstandardszu fertigen. Die Anlagentaktzeit richtet sich bei dieser Variante einer-seits nach der Aushärtezeit des PUR-Systems, andererseits nach derSprühauftragszeit der PUR-CSM-Applikation. Bei optimaler Auslegungarbeiten beide Applikationen komplett synchron. Bereits die Fertigungszelle BASIC lässt sich modular erweitern.

The BASIC production cell offers the simplest method to manufacturean automotive load floor in the required quality standards. The systemcycle time for this variant is determined on the one hand by the curing time of the PUR system, and on the other hand by the spraying time of the PUR-CSM application. When the design has beenoptimised, both applications operate completely synchronously. Eventhe BASIC production cell can be expanded in a modular manner.

SURFACE - neue Freiheitenbei der Oberflächengestaltung

So genannte „One Shot“-Verfahren erfreuen sich wachsender Beliebtheit. Dabei werdenProdukte heutzutage möglichst endkontur-nah und in Sachen Oberflächen-Finish “formfallend”, d.h. verkaufsfähig, gefertigt. Auch hier bietet die PREG-Technologie höchsteFreiheitsgrade, um die sichtbare Oberfläche beispielsweise mit einer PUR-Sprühhaut, einerSofttouch-Folie oder auch in einer Hochglanz-variante auszuführen. Dabei werden die Oberflächen bereits vor dem Verpressen in die Negativform eingebracht und direkt imeigentlichen PREG-Fertigungsprozess integriert.Dies spart zusätzlichen Anlageninvest und erhöht wirksam die Prozess-Stabilität.

EXTERIEUR - eine bekannte Technologie geht neue Wege

Neben den bereits bekannten Anwendungen imInterieurbereich bietet die PREG-Technologie allerdings auch enorme Leichtbaupotenziale für Exterieur-Anwendungen. Dabei werden die Papierwaben gegen feuchtigkeitsresistenteWabenstrukturen ausgetauscht. Die hervor-ragende 3D-Verformbarkeit während der Verpressung gibt dabei jedem Designer nahezu alle Freiheitsgrade an die Hand, die fürdas jeweilige Fahrzeugdesign benötigt werden.

SURFACE - new freedom for surface design

So-called "One Shot" processes are becomingmore and more popular. Nowadays, productsare manufactured to be as close to their finalcontours as possible, and in terms of surfacefinish are manufactured to be ready to sell directly from the mould. Here, too, the PREGtechnology offers the greatest degree of freedom in producing the visible surface, e.g.using a PUR spray skin, a soft-touch film or a high-gloss variant. In these processes, the surfaces are applied into the negativemould before pressing, and integrated directlyinto the PREG manufacturing process. Thissaves on additional systems investment and effectively increases process stability.

EXTERIEUR - a familiar technology goes in new directions

In addition to the already familiar applications in interiors, PREG technology also offers enormous lightweight construction potential for exterior applications. For this purpose, the paper honeycombs are replaced with moisture-resistant honeycomb structures. The exceptional 3D formability during pressinggives designers almost any degree of freedomthat is required for the respective car design.

Weitere Verarbeitungsvarianten / Additional types of application

Schnittglaszuführung

Mit dem Modul der Schnittfaserdosierung werden Glasfasern mittels eines Schneidwerks, das unmittelbar am Mischkopf befestigt ist, in die gewünschte Länge geschnitten. Der so genannte Venturi-Effekt sorgt dabeifür einen optimalen Benetzungsgrad der Fasern, welche dem Sprühstrahldirekt zudosiert werden. Dieses Modul bietet dem Anwender die Möglich-keit, auf hochgradig verpresste oder umgeformte 3D-Bereiche ausreichendVerstärkungsmatrix aufzubringen. Das neu entwickelte Schneidwerk besitzt dabei einen revolutionären Aufbau. Auf Messer- und Verschleißwalzewird bei der Hennecke-Lösung komplett verzichtet, was dem Verarbeiter im Schnitt eine Verzehnfachung der Standzeit gegenüber anderen, im Markt befindlichen Schneidwerken ermöglicht. Eine Prozess-unterbrechung findet somit nur noch beim Wechsel der Rovings statt.

Chopped glass feeding control

The module for chopped fibre metering uses a chopping unit attached directly to the mixhead to cut glass fibres to the desired length. The so-called Venturi effect ensures the optimum degree of wetting of the fibres, which are metered directly into the spray stream. This module offers the operator the ability to apply an adequate reinforcement matrix to highly pressed or formed 3D areas. The newly developed chopping unit has a revolutionary structure. The Hennecke solution does completely without any knife or press roller, which provides the processor with a tenfold increase on average in the service life compared to other chopping units on the market. It is therefore only necessary to interrupt the process when changing the rovings.

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Hennecke GmbH · Birlinghovener Str. 30 · D-53757 Sankt AugustinPhone: +49 2241 339-0 · E-mail: info@hennecke.com

Alle Angaben in diesem Prospekt nach bestem Wissen, jedochohne Verbindlichkeit. Konstruktionsänderungen vorbehalten. Die Abbildungen geben keine Auskunft über den Lieferumfang!

The information in this brochure is given in good faith, however withoutengagement. Design subject to alterations. The illustrations and photosin this brochure do not reflect the scope of supply!

Systemvorteile>> Multifunktionale Mehrkomponenten-Sprühtechnik

für individuelle Produktanforderungen

>> Kombination verschiedener Verfahrensvarianten fürdirekte Verkettung von „One Shot“-Verfahren

>> Variable Austragsleistung für optimierte Sprühaufträge

>> Alleinstellungsmerkmal Schussunterbrechung für eineeffiziente und sparsame Rohstoffnutzung

>> Individuelle Anlagenausführung für ein hohes Maß anFlexibilität für die jeweilige Stückzahlanforderung

>> Alleinstellungsmerkmal Selbstreinigung, um Lösemitteloder andere Reinigungsprozesse gänzlich zu vermeiden

System benefits>> Multi-functional, multi-component spraying technology

for individual product requirements

>> Combination of various process variants for direct interlinking of "One-Shot" processes

>> Variable output for optimised spray applications

>> Unique feature: spraying interruption for efficient and economical use of raw materials

>> Individual plant design for a high degree of flexibility for the respective quantities required

>> Unique feature: self-cleaning in order to eliminate the need for solvents or other cleaning processes

Mit weit mehr als 50 PUR-CSM PREG-Anlagen im Markt gilt die PUR-CSM-Technologie unangefochten als Marktführer für PREG- Produkte jeder Art. Dies ist vor allem den Technikumsmöglich-keiten von Hennecke zu verdanken. Mit dem PUR-CSM-Center in Sankt Augustin bietet Hennecke allen Kunden die Möglichkeit, bereits vor Serienstart neue Produkte zu entwickeln und abzu-mustern. Damit erhalten Kunden ein hohes Maß an Prozess- und Kostensicherheit für die spätere Serienproduktion. Hier verstehtsich Hennecke neben der Lieferung von Maschinen als ganzheit-licher Partner sämtlicher Kunden.

With well over 50 PUR-CSM PREG systems on the market, the PUR-CSM technology is the uncontested market leader for PREG productsof all kinds. This is above all thanks to the capabilities of Hennecke's technical center. With its PUR-CSM Center in Sankt Augustin, Hennecke offers all customers the opportunity to develop new products and carry out trials before the start of series production. Thisgives customers a high degree of process and cost security for subsequent series production. In this regard, Hennecke considers itself not only the supplier of the actual machinery, but also a full-service partner to all of its customers.

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